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環状一本鎖RNAウイロイドの病原性発現メカニズムの解明 ―標的宿主因子の探索ー

研究課題

研究課題/領域番号 19K15842
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分39040:植物保護科学関連
研究機関弘前大学 (2020)
秋田県立大学 (2019)

研究代表者

対馬 大希  弘前大学, 医学研究科, 研究機関研究員 (20803943)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードウイロイド / PSTVd / スモールRNA / マイクロRNA / トマト
研究開始時の研究の概要

申請者はこれまで、植物病原体であるジャガイモやせいもウイロイド(PSTVd)の複製能や病原性を制御するウイロイド(病原体)側の構造領域を特定してきた。本研究では、これまでの研究成果を発展させ、ウイロイドの病原性を制御する構造領域を絞り込むと共に、ウイロイドの病徴発現に伴って蓄積量が変化するウイロイドゲノム由来のスモールRNAや、宿主(植物)側のマイクロRNAの関連性を分析し、病徴発現と関連する標的宿主因子の特定を行う。さらに、植物検疫上の有害種を含むポスピウイロイド科の別種ウイロイドにも分析対象を拡げることで、関連分野が直面している基礎研究上及び病害防除上の課題解決に貢献できると考えている。

研究成果の概要

PSTVd弱毒株の左側分子に特徴的な塩基変異について、PSTVd強毒株に変異を導入した変異体10種を構築し、感染性クローンをRutgersトマトへ接種したところ、全ての変異体が感染性を示した。感染後の変異体の塩基配列は、高確率で共変異を誘導するが、病原性にはほとんど影響しないことが明らかになった。しかしながら、42番塩基のC→Uに単一の変異誘導によって、一部の強毒株が弱毒化に至った。
次世代シークエンス解析で得られたデータをもとにin silico解析を実施し、標的宿主因子として見出されたマイクロRNA種について、標的候補2種の検出用プローブを選定し検定したが、差異は見られなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本国内では、行政機関等の研究所でウイロイド病の診断や作物への影響の調査は行っているが、ウイロイドの病原性メカニズムに関する研究までは至っておらず、本研究はこれまでに得られた基礎データをもとに進展させた研究であると言える。近年、ヒトの脳内にもウイロイドと同じ環状一本鎖RNAが多数存在していることが発見され、その機能が注目されている。すなわち、本研究によって得られる知見は、将来的には植物だけでなく動物の研究にも有益な情報を提供できる可能性を秘めている。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Identification and molecular mechanisms of key nucleotides causing attenuation in pathogenicity of dahlia isolate of potato spindle tuber viroid2020

    • 著者名/発表者名
      Kitabayashi S, Tsushima D, Adkar-Purushothama CR, Sano T.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 19 ページ: 7352-7352

    • DOI

      10.3390/ijms21197352

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ダリアにおけるジャガイモやせいもウイロイドの病原性および種子伝染に対するリスク評価2020

    • 著者名/発表者名
      対馬大希・戸田 武・古屋廣光・藤 晋一
    • 学会等名
      令和2年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ダリアにおけるジャガイモやせいもウイロイドの病原性および種子伝染に対するリスク評価2020

    • 著者名/発表者名
      対馬大希・戸田 武・古屋廣光・藤 晋一
    • 学会等名
      令和 2 年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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